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歯周病原細菌による有臭有毒物質産生を抑制する化合物の探索と改良

研究課題

研究課題/領域番号 16K11485
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関岩手医科大学

研究代表者

毛塚 雄一郎  岩手医科大学, 薬学部, 助教 (50397163)

研究分担者 吉田 康夫  愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (10315096)
研究協力者 伊東 俊太郎  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード揮発性硫化物 / 短鎖脂肪酸 / 口臭 / 歯周病 / 酵素 / 阻害剤 / X線結晶構造解析 / Porphyromonas gingivalis / 酵素構造 / 化合物スクリーニング / 酪酸 / 口腔生化学
研究成果の概要

口臭の原因物質である揮発性硫化物や短鎖脂肪酸の産生に関与する歯周病細菌由来酵素に着眼し、研究を実施した。酢酸合成に関わるリン酸トランスアセチラーゼと酢酸キナーゼは、歯周病菌のキーストーン病原体であるPorphyromonas gingivalisの生育に必須であることが強く示唆され、これらの酵素学的性質および結晶構造を明らかにした。これは、今後の阻害剤探索に向けた基盤と位置付けられる。また、揮発性硫化物の一つであるメチルメルカプタンを産生する酵素に対しては、阻害剤の評価系を構築し、その精度がスクリーニングに十分堪えうることを確かめた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯周病治療は、歯石や歯垢の除去といった物理的処置が基本であるが、炎症が重度の場合には、抗菌薬の経口投与や局所への直接投与がなされる。しかし、このような薬物療法は既存の抗菌薬の中から感染原因菌に対して感受性が高いものを選んでいるに過ぎない。本研究で得られた成果は、特定のキーストーン病原体の生育を特異的に抑制する医薬品候補化合物の探索の基礎となることが期待できる。つまり、口腔細菌叢全体への影響が極めて少ない、革新的な歯周病の薬物療法を開拓することにつながる可能性がある。また、構築した阻害剤の評価系は、酵素阻害という新規作用機序を持った口臭予防薬の開発に寄与するもと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Characterization of the phosphotransacetylase-acetate kinase pathway for ATP production in Porphyromonas gingivalis2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yasuo、Sato Mitsunari、Nonaka Takamasa、Hasegawa Yoshiaki、Kezuka Yuichiro
    • 雑誌名

      Journal of Oral Microbiology

      巻: 11 号: 1 ページ: 1588086-1588086

    • DOI

      10.1080/20002297.2019.1588086

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physical and thermodynamic characterization of the rice gibberellin receptor/gibberellin/DELLA protein complex2018

    • 著者名/発表者名
      Xiang Hongyu、Okamura Hideyasu、Kezuka Yuichiro、Katoh Etsuko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 17719-17719

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35765-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural insights into the catalytic mechanism of cysteine (hydroxyl) lyase from the hydrogen sulfide-producing oral pathogen, Fusobacterium nucleatum2018

    • 著者名/発表者名
      Kezuka Yuichiro、Ishida Tetsuo、Yoshida Yasuo、Nonaka Takamasa
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 475 号: 4 ページ: 733-748

    • DOI

      10.1042/bcj20170838

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 口腔細菌に由来する硫化水素産生酵素 cysteine (hydroxyl) lyaseの構造と反応機構2018

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、石田哲夫、吉田康夫、野中孝昌
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部84回例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisのATP産生に関与するphosphotransacetylaseおよびacetate kinaseの立体構造解析と生化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、吉田康夫
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisのATP合成に関与するphosphotransacetylase (Pta)およびacetate kinase (Ack)の遺伝学的および酵素学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田康夫、毛塚雄一郎、長谷川義明
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 口腔細菌に由来する硫化水素産生酵素cysteine (hydroxyl) lyaseの 構造と反応機構2018

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、石田哲夫、吉田康夫、野中孝昌
    • 学会等名
      日本生化学会東北支部第84回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatumにおける硫化水素産生機構の解明とその制御2017

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎
    • 学会等名
      平成29年度歯科基礎医学会若手研究者助成コンペティション
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素産生口腔細菌由来cysteine (hydroxyl) lyaseの構造および生化学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、石田哲夫、吉田康夫、野中孝昌
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化水素産生口腔細菌由来cysteine (hydroxyl) lyaseの構造および生化学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、石田哲夫、吉田康夫、野中孝昌
    • 学会等名
      2017年度酵素補酵素研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fusobacterium nucleatumに特有の硫化水素産生酵素Fn1055の立体構造と反応機構2017

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、吉田康夫
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メチオニンγ-リアーゼに対する化合物スクリーニングアッセイ系の構築2017

    • 著者名/発表者名
      菊池彩子、野中孝昌、毛塚雄一郎
    • 学会等名
      第56回日本薬学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高硫化水素産生口腔細菌由来cysteine (hydroxyl) lyaseの立体構造と反応機構2017

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、石田哲夫、吉田康夫、野中孝昌
    • 学会等名
      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Phosphotransacetylase and acetate kinase for ATP biosynthesis are essential in Porphyromonas gingivalis2017

    • 著者名/発表者名
      吉田康夫、佐藤満成、毛塚雄一郎、長谷川義明、永野 恵司、吉村 文信
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisの酪酸産生に関与するSuccinyl-CoA 還元酵素の構造機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      毛塚雄一郎、吉田康夫
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisにおけるATP産生に関与するphosphotransacetylaseおよびacetate kinaseの酵素学的解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉田康夫、佐藤満成、毛塚雄一郎、長谷川義明、永野 恵司、吉村 文信
    • 学会等名
      第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Dentalism31号 News & Topics

    • URL

      http://www.dentalism.jp/data/dentalism031/html5.html#page=25

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] プレスリリース:「口臭の原因物質である硫化水素」を産生する酵素の立体構造と反応機構を解明

    • URL

      http://www.iwate-med.ac.jp/wp-content/uploads/180301.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース:歯周病菌のエネルギー産生に重要な酵素の性質と立体構造を決定

    • URL

      http://www.iwate-med.ac.jp/wp-content/uploads/bac56d3e4a8008ad96d5b1db7a86ce31.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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